CN111295280B - 成型鼓驱动单元 - Google Patents

Abstract

一种用于驱动用于生轮胎制造的鼓的驱动系统，其包括空心轴(13)，设置有驱动器(20，21，22)的第一螺栓系统(2.1)和第二螺栓系统(3.1)在所述轴(13)的内部同轴地并且原则上彼此前后布置。

Description

成型鼓驱动单元

技术领域

本发明涉及一种用于卷绕生轮胎的部件、使生轮胎成形、卷绕和组装生轮胎的装置。在转轴上，该装置承载用于卷绕和紧固部件的两个对称布置的部分，此外两个对称布置的部分包括用于卷绕部件的系统，它们一起形成了成型鼓。该装置使鼓部件不仅能够旋转，而且能够彼此独立地沿转轴对称地且轴向同步地运动。

背景技术

文献EP 2 464 508 B1描述了实现类似鼓的部件的独立对称运动及其旋转可能性的一种可能方式。尽管通过牵引和压力杆(拉/推杆)系统的运动原理能够实现部件的独立的同步的和对称的运动，但是所提及的轴的缩短仅指其在壳体中的长度。在壳体的外部，轴长度由成型鼓的设计和功能决定。考虑到在轮胎成型过程中出现的力，所述空间基本上未被利用，杆非常长并且经受相对大的变形。此外，系统部件的数量增加，导致产生了装置的其它变形、间隙、故障率和价格。通过将螺栓重新定位到壳体中，其必要的长度大大增加。螺栓位于牵引和压力杆轴的外部，导致额外的弯曲应力。所述情况已经导致需要使用螺栓对并且增加了装置的价格。另一个缺点是，长度明显不同的杆的变形非常难以补偿，并且在组装时会影响轮胎胎圈位置的精度。这种布置中的复杂性和部件数量影响设备的价格、维护需求和空间。

EP 2217433 B1描述了非同轴安装的自推进螺栓的布置。在这样的不对称布置中，发生了影响这种系统的可靠性的若干问题。有必要通过复杂的行星齿轮系统解决超出旋转轴的扭矩传递。非同轴布置导致在同轴构造中不会发生的附加弯曲力矩的增加。这些对这种系统的耐用性和故障率、对加强使用过的螺栓的必要性、从而对轴直径的增加、以及最终对这种系统的价格具有大的影响。

EP 1 439 054还包括同轴布置，但是该同轴布置不允许每个螺栓的直接独立驱动，驱动通过切换气动联接装置来解决，这需要一定的切换时间并且还减慢或停止了运动。最终，它首要的是导致成形过程的时间增加以及系统可靠性的下降。

另外，已知许多其它解决方案，其中，一对或另一对鼓部件是气动驱动的。然而，保持鼓的左侧抵靠右侧的同步对称运动是相当成问题的。所述由作者在EP 2 293 927 B1中描述的专利中通过合适的气动锁定装置解决的，其中部件必须停止一会儿并等待其锁定，然后才能通过螺栓使杆部分运动。当成型生轮胎和卷绕轮胎的外部部件时，所述还影响时间的增加，从而影响整体生产率。

发明内容

在成型生轮胎并卷绕轮胎的外部部件的过程中，需要鼓及其部件的所有运动都沿着竖直轴线A1(即垂直于用于生产生轮胎的鼓的旋转轴线A2的轴线)对称地运行。通过设置有螺栓的系统最容易实现对称且精确的运动，该螺栓具有左和右螺纹和相应的螺母。由于这种两个螺栓系统的同轴且对称的布置，所以不会出现不利的附加弯曲载荷。与鼓部件的适当机械互连使得能够独立驱动上述螺栓系统。因此，显著减少了装置的正确操作所需的部件的数量，所使用的部件之间可能的留量(allowance)降低，可靠性提高并且维护简化。

适用于根据本发明的驱动系统的用于制造生轮胎的鼓(在下文中称为鼓)应包括：根据A1轴线对称地布置的用于将外部部件围绕胎圈丝线(bead wire)卷绕的右和左轴部分，和，根据A1轴线对称地布置的用于紧固胎圈丝线并密封生轮胎的内部空间的右和左外部部件。为了使鼓正确工作，所述鼓部件必须能够一起和各自独立地移动，它是根据A1轴线对称地(移动)。

鼓及其部件(外部部件和杆部件)不是根据本发明的驱动系统的部件。所述驱动系统与这种类型的各种鼓兼容，并且可以根据所制造的生轮胎的尺寸来改变。可以通过拉动连接装置将鼓从空心轴上抽出，连接装置为杆部件的枢轴以及将相应的鼓部件与根据本发明的驱动系统连接的鼓的外部部件的枢轴。

根据本发明的驱动系统包括空心轴，该空心轴具有同轴地布置并且原则上一个接一个地布置在所述轴内部的两个螺栓系统：设有两个驱动器的第一螺栓系统和第二螺栓系统。

根据另一实施例，一个或两个驱动器可以由牵引杆和压力杆(拉/推杆)的系统代替。

第一螺栓系统包括具有两个螺纹部分的螺栓，两个螺纹部分为第一螺纹部分和第二螺纹部分，其均相对于A1轴线对称布置。A1轴线是垂直于鼓的旋转轴线A2并穿过鼓的中心延伸的竖直轴线，鼓的中心将鼓分为右部分和左部分。

第一螺栓系统的螺纹部分具有彼此相反的延伸的具有相同倾斜度的螺纹。一个螺母布置在每个螺纹部分上。弹簧牢固地附接在每个螺母上。弹簧防止螺母相对于空心轴旋转。

第一螺栓系统的螺栓支撑在轴承上，并借助单独的驱动装置通过传动装置驱动。通过旋转螺栓，螺母沿着分开的螺纹部分运动，导致弹簧的轴向运动。由于螺纹部分的螺纹的相反延伸，当沿一个方向旋转螺栓时，弹簧彼此接近，而当沿相反方向旋转螺栓时，弹簧彼此远离运动。弹簧的所述轴向运动通过连接元件被传递到鼓的杆部分。各个螺母弹簧通过连接元件独立控制鼓的左和右杆部分。因此，它们确保了鼓杆系统用于将生轮胎的外部部件卷绕在胎圈丝线上的运动。

第一螺栓系统的螺栓包含上述螺纹部分和非螺纹部分，第二螺栓系统被放置在其上。

第二螺栓系统的空心螺栓可在第一螺栓系统的螺栓的非螺纹部分上同轴地旋转地可移动地定位，从而允许两个系统绕A2轴线独立旋转。所述空心螺栓还包括具有螺纹的两个部分-螺纹部分。如同先前描述的系统一样，所述螺纹部分也具有彼此相反的延伸的具有相同倾斜度的螺纹，从而使得更容易控制和同步两个系统的相互运动。每个所述螺纹部分上布置一个螺母。弹簧牢固地附接在每个螺母上。所述弹簧防止螺母相对于空心轴旋转。带螺母和弹簧的空心螺栓形成第二螺栓系统。

第二螺栓系统也支撑在轴承上，并借助单独的驱动装置通过传动装置被驱动。

在第二螺栓系统的每个螺母上牢固地附接空心圆柱驱动器。短的空心圆柱驱动器附接在一个螺母上，并且长的空心圆柱驱动器附接在另一个螺母上。两个驱动器均朝A2轴线轴向地布置。每个驱动器包含弹簧，以防止驱动器相对于空心轴旋转。所述弹簧位于驱动器的相反的一端，与螺母一样。

长的空心驱动器自由地越过第一螺栓系统的螺母，并设有凹槽以不阻挡第一螺栓系统的弹簧的运动，并且设有切口以不阻挡短的空心驱动器的轴向运动。

短的空心驱动器可自由通过第二螺栓系统的第二螺母，并设有凹槽，以能够将长的空心圆柱驱动器附接到第二螺栓系统的第二螺母上，并设有切口以不阻挡长的空心驱动器的轴向运动。

弹簧在驱动器上的定位和各个驱动器的长度应使弹簧相对于竖直轴线A1对称地布置。

驱动器的各个弹簧通过连接元件独立地控制(传递运动在)鼓的左外部件和右外部件，这将在后面说明。由此，它们提供了在轮胎的形成过程中，特别是用于固定胎圈丝线和密封轮胎的内部空间时，所用的鼓的外部件的运动。

第二螺栓系统以与第一螺栓系统相似的方式操作。通过空心螺栓的旋转，第二螺栓系统的各个螺母沿着螺纹部分移动，引起驱动器的轴向运动，从而引起驱动器弹簧的轴向运动。由于螺纹部分的螺纹的反向延伸，当沿一个方向旋转空心螺栓时，驱动器弹簧彼此靠近，而当沿相反方向旋转空心螺栓时，驱动器弹簧彼此远离运动。弹簧的所述轴向运动通过连接元件独立地传递到鼓的右和左外部。其中，长的驱动器的弹簧通过一个连接元件控制鼓的左外部件，而短的驱动器的弹簧控制鼓的右外部件。

具有左和右延伸的螺纹的系统具有很大的优势在于因为这种系统可以形成的轴向力，尽管它们可能非常实体化(substantiate)，但它们彼此抵消并且不会使轴承过载。

空心轴可以支撑在轴承上的支撑框架中。空心轴可以借助独立的驱动装置通过传动装置旋转。空心轴设置有必要的切口和凹槽，使得螺栓系统的弹簧能够经由连接装置(例如枢轴)与鼓的相应的部分连接。

在卷绕生轮胎的部件的情况下，在空心轴旋转过程中鼓的外部分和杆部分的轴向位置不变是由所有三个传动装置(第一螺栓系统传动装置，第二螺栓系统传动装置和空心轴)的同步来保证的。

带轮或齿轮可用作驱动系统的传动装置。

驱动器或传动装置可以设置有安全系统，用于保护系统使其免于过载。这样的安全系统可以是安全离合器或剪切销的形式。

根据本发明的传动系统可以安装在能牢固地连接到地面的支撑框架上。可替代地，支撑框架可以相对于地面旋转或可移位地布置。这种布置的优点是可以补偿空心轴的挠曲。

在本发明的一个优选实施例中，一个支撑框架可以支撑多个传动系统。

因为在形成生轮胎的内部部分过程中的大部分时间，鼓的所有部分(外部分和杆部分)一起移动，所以基本上可以通过第一螺栓系统也驱动鼓的外部分。然而，在完成轮胎的内部半成品的形成之后，仅鼓的杆部分保持运动，以便将轮胎的外部部件卷绕在胎圈丝线上。因此，鼓的杆部分需要较大的行程。由于这个原因以及为了节省空间的目的，有利的是将杆部分的轴向传动装置，即第一螺栓系统，关于A1轴线对称地定位在空心轴的相对长的部分中。另一方面，鼓的外部部分具有较小的行程就足够，因此第二螺栓系统的空心螺栓可以较短，即第二螺栓系统占据空心轴的较短部分。

附图说明

图1示出了驱动系统和用于生轮胎制造的鼓在初始阶段中的构造。

图2示出了驱动系统和用于生轮胎制造的鼓在外轮胎半成品开始卷绕时的阶段中的构造。

图3示出了驱动系统和用于生轮胎制造的鼓在正完成外轮胎部件的卷绕的阶段中构造。

图4a和4b示出了第一螺栓系统和第二螺栓系统的相互构造。

图5a和5b示出了螺栓系统和驱动器机构的两个极限位置。

具体实施方式

示例1：

图1示出了根据本发明的驱动系统，其具有用于生轮胎制造的鼓。所述驱动系统包括空心轴13，第一螺栓系统同轴地布置在轴13的内部，带有驱动器的第二螺栓系统同轴地布置在第一螺栓系统上。

第一螺栓系统包括螺栓2.1，螺栓2.1具有相对于A1轴线对称布置的两个螺纹部分2.1.1和2.1.2。螺纹部分2.1.1和2.1.2具有彼此相反延伸的、具有相同倾斜度的螺纹。在每个螺纹部分2.1.1和2.1.2上布置一个螺母2.2和2.3。弹簧8和9牢固地附接在螺母2.2和2.3上。弹簧8和9防止螺母2.2和2.3相对于空心轴13旋转。

第一螺栓系统支撑在位于轴13的左端上的轴承23上，并由驱动装置21通过传动装置17被驱动。传动装置17包括带轮，该带轮牢固地附接在螺栓2.1上，并通过皮带19与驱动装置21连接。

第二螺栓系统的空心螺栓3.1在非螺纹部分2.1.3的区域中同轴地位于螺栓2.1上。空心螺栓3.1在螺栓2.1上松动地滑动，以允许两个螺栓3.1和2.1绕A2轴线独立旋转。空心螺栓3.1设有两个螺纹部分–右螺纹部分3.1.1和左螺纹部分3.1.2。各个螺纹部分3.1.1和3.1.2具有彼此相反延伸的螺纹。在每个螺纹部分3.1.1和3.1.2上布置一个螺母3.2和3.3。弹簧6和7牢固地附接在螺母3.2和3.3上。弹簧6和7防止螺母3.2和3.3相对于空心轴13旋转。带螺母3.2和3.3的空心螺栓3.1和弹簧6和7形成第二螺栓系统。参见图4a，4b，5a和5b。

第二螺栓系统被支撑在位于轴13的第一端上的轴承24上，并借助驱动装置22通过传动装置16驱动。

长的空心圆柱驱动器4牢固地附接在螺母3.2上。弹簧11牢固地附接在所述驱动器4上。驱动器4的弹簧11通过枢轴形式的连接装置27.1使鼓的左部件27轴向移位。

驱动器4自由地越过螺母2.2和2.3，并设有凹槽以不阻碍弹簧8和9的运动，并且设有切口以不阻碍短的空心圆柱驱动器5的轴向运动。

短的空心圆柱驱动器5牢固地附接在螺母3.3上。弹簧10牢固地附接在所述驱动器5上。驱动器5的弹簧10通过枢轴形式的连接装置27.1驱动鼓的外部部分27的右侧部分。

驱动器5自由地越过螺母3.2，并设有凹槽，以能够将长的空心圆柱驱动器4附接在螺母3.2上，并设有切口，以不阻碍驱动器4的轴向运动。

弹簧10和11在驱动器5和4上的定位以及各个驱动器5和4的长度使得弹簧10和11相对于A1轴线对称地布置。

图5a和5b示出了具有弹簧10和11的驱动器4和5的可能的实施例，其具有第一螺栓系统和第二螺栓系统的正确操作所需的切口和凹槽。

由驱动装置21通过传动装置17转动螺栓2.1，螺母2.2和2.3沿着螺纹部分2.1.1和2.1.2移动，导致弹簧8和9的轴向移动。由于螺纹部分2.1.1和2.1.2的螺纹反向延伸，所以当沿一个方向旋转螺栓2.1时，弹簧8和9彼此靠近，以及当沿相反方向旋转螺栓2.1时，弹簧8和9彼此远离运动。弹簧8和9的所述轴向运动通过枢轴形式的连接装置26.1传递到鼓的杆部分26上。螺母2.2的弹簧8通过枢轴控制鼓的左杆部分26，并且螺母2.3的弹簧9控制鼓的右杆部分26。

第二螺栓系统以与第一螺栓系统相似的方式操作。由驱动装置22通过传动装置16使螺栓3.1转动，螺母3.2和3.3沿着螺纹部分3.1.1和3.1.2移动，导致驱动器4和5的轴向移动，从而导致弹簧10和11的轴向移动。由于螺纹部分3.1.1和3.1.2的螺纹反向延伸，所以当沿一个方向旋转螺栓3.1时，弹簧10和11彼此靠近，并且当沿相反方向旋转螺栓3.1时，弹簧10和11相互远离运动。弹簧10和11的所述轴向运动通过枢轴形式的连接装置27.1传递到鼓的外部件27。驱动器4的弹簧11通过枢轴控制鼓的左外部件27，并且驱动器5的弹簧10通过枢轴控制鼓的右外部件27。

空心轴13被支撑在在轴承25上的轴承衬套1.1上的支撑框架1中。空心轴13与带轮和皮带18形式的传动装置15牢固地连接。空心轴可以依靠驱动装置20通过传动装置15绕A2轴线旋转。在卷绕生轮胎的部件的情况下，通过驱动装置20、21和22的同步提供在空心轴13旋转期间鼓的外部分和杆部分的轴向位置不变。

图2示意性地示出了在当外部轮胎部件的卷绕开始时的阶段中具有用于生轮胎制造的鼓的驱动系统。因此，在驱动装置22和21先前同时运动之后的阶段，驱动装置22停止并且仅驱动装置21继续，导致长度“L”增加，而长度“La”停止缩短。

图3示意性地示出了在外轮胎半成品的卷绕正完成的阶段中(因此在长度“L”达到其最大值时的阶段中)具有用于生轮胎制造的鼓的驱动系统。

图4a和4b是第一螺栓系统和第二螺栓系统的详细示意图，其中部分地移除了驱动器4和5，以更好地理解该实施例。

图5a和5b详细说明了空心轴13内的轴向驱动装置的功能和配置。在图5a和5b上可以比较螺栓系统的两个极限位置。在该图的左侧部分可以看到驱动器8、9、10和11距(A1轴线的)中心在最远距离的位置，并且在右侧部分可以看到其最靠近(A1轴线的)中心的位置。与弹簧10和11相比，弹簧8和9的伸展(行程)存在直径差异。在该图中示出了驱动器4的一种可能的实施方式，该驱动器具有用于第一螺栓系统的正确功能的需要的切口、驱动器5的形状和弹簧6和7，固定螺母3.2和3.3防止其相对于轴13过度转动(overturn)。

工业利用

根据本发明的方法可以用于橡胶工业，特别是用于子午线轮胎的制造。

参考编号的列表：

1–支撑框架

1.1–支撑框架轴承衬套

2.1–第一螺栓系统的螺栓

2.1.1–螺栓的第一螺纹部分

2.1.2–螺栓的第二螺纹部分

2.1.3–螺栓的无螺纹部分

2.2–螺栓第一螺纹部分的螺母

2.3–螺栓第二螺纹部分的螺母

3.1–第二螺栓系统的空心螺栓

3.1.1–空心螺栓的第一螺纹部分

3.1.2–空心螺栓的第一螺纹部分

3.2–空心螺栓第一螺纹部分的螺母

3.3–空心螺栓第二螺纹部分的螺母

4–长的空心圆柱驱动器

5–短的空心圆柱驱动器

6–空心螺栓第一螺纹部分的螺母弹簧

7–空心螺栓第二螺纹部分的螺母弹簧

8–螺栓第一螺纹部分的螺母弹簧

9–螺栓第二螺纹部分的螺母弹簧

10–短的驱动器弹簧

11–长的驱动器弹簧

13–空心轴

15–空心轴传动装置

16–第二螺栓系统传动装置

17–第一螺栓系统传动装置

18–空心轴传动带

19–螺栓系统的传动带

20–空心轴驱动装置

21–第一螺栓系统驱动装置

22–第二螺栓系统驱动装置

23–第一螺栓系统的轴承

24–第二螺栓系统的轴承

25–空心轴轴承

26–鼓杆部分–右和左

26.1–鼓杆部分的连接元件

27–鼓的外部件–右和左

27.1–鼓的外部件的连接元件。

Claims (9)

1.一种驱动系统，其用于驱动用于生轮胎制造的鼓，所述驱动系统包括：根据A1轴线对称地布置的、用于将外部部件(28)围绕胎圈丝线卷绕的右和左杆部分(26)，和根据A1轴线对称地布置的、用于紧固胎圈丝线并密封轮胎的内部空间的右和左外部件(27)，其特征在于，所述驱动系统包括：

-空心轴(13)

-同轴地布置在空心轴(13)的内部的第一螺栓系统，其包括：

-设置有根据A1轴线对称地布置的第一螺纹部分(2.1.1)和第二螺纹部分(2.1.2)的螺栓(2.1)，其中第一螺纹部分(2.1.1)和第二螺纹部分(2.1.2)具有彼此相反的螺纹延伸，其中螺栓(2.1)还包括非螺纹部分(2.1.3)，

-布置在螺栓(2.1)的第一螺纹部分(2.1.1)上的第一螺母(2.2)，

-布置在螺栓(2.1)的第二螺纹部分(2.1.2)上的第二螺母(2.3)，

-牢固地附接在第一螺母(2.2)上以防止第一螺母(2.2)相对于空心轴(13)旋转的第一弹簧(8)，

-牢固地附接在第二螺母(2.3)上以防止第二螺母(2.3)相对于空心轴(13)旋转的第二弹簧(9)，

-同轴地布置在空心轴(13)的内部的第二螺栓系统，其包括：

-在螺栓(2.1)的非螺纹部分(2.1.3)上同轴地可旋转地移动的定位的空心螺栓(3.1)，其中所述空心螺栓(3.1)设置有第二第一螺纹部分(3.1.1)和第二第二螺纹部分(3.1.2)，其中第二第一螺纹部分(3.1.1)和第二第二螺纹部分(3.1.2)具有彼此相反的螺纹延伸，

-布置在空心螺栓(3.1)的第二第一螺纹部分(3.1.1)上的第三螺母(3.2)，

-布置在空心螺栓(3.1)的第二第二螺纹部分(3.1.2)上的第四螺母(3.3)，

-牢固地附接在第三螺母(3.2)上以防止第三螺母(3.2)相对于空心轴(13)旋转的第三弹簧(6)，

-牢固地附接在第四螺母(3.3)上以防止第四螺母(3.3)相对于空心轴(13)旋转的第四弹簧(7)，

-相对于A2轴线轴向布置的、牢固地附接在第二螺母(2.3)上的长的圆柱空心驱动器(4)，其中驱动器(4)自由地越过第一螺母(2.2)和第二螺母(2.3)并设置有使第一弹簧(8)和第二弹簧(9)能够运动的凹槽，

-牢固地附接在长的圆柱空心驱动器(4)上的第五弹簧(11)，

-相对于A2轴线轴向布置的、牢固地附接在第四螺母(3.3)上的短的圆柱空心驱动器(5)，其中驱动器(5)自由地越过第三螺母(3.2)并设置有使得第三螺母(3.2)能够连接长的圆柱空心驱动器(4)的凹槽，

-牢固地附接在短的圆柱空心驱动器(5)上的第六弹簧(10)，其中

-长的圆柱空心驱动器(4)和短的圆柱空心驱动器(5)还设置有切口，以使长的圆柱空心驱动器(4)和短的圆柱空心驱动器(5)两者能够相互轴向移动，其中

-第六弹簧(10)和第五弹簧(11)根据A1轴线对称地布置，

-螺栓(2.1)、空心螺栓(3.1)和空心轴(13)每者分别通过相应的传动装置(15、16、17)连接到驱动装置(20、21、22)，其中

-驱动装置(20、21、22)适于相互同步协作，以使它们使鼓的右和左杆部分(26)和鼓的右和左外部件(27)能够互相对称的运动，其中

-第一弹簧(8)和第二弹簧(9)沿A2轴线的轴向运动通过鼓的第一连接元件(26.1)分别独立地被传递到鼓的右和左杆部分(26)上，并且第六弹簧(10)和第五弹簧(11)沿A2轴线的轴向运动通过第二连接元件(27.1)分别独立地被传递到鼓的右和左外部件(27)上。

2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，第一连接元件(26.1)和/或第二连接元件(27.1)是枢轴。

3.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，长的圆柱空心驱动器(4)和短的圆柱空心驱动器(5)两者之一由牵引或压力杆的系统代替。

4.根据权利要求1、2或3所述的驱动系统，其特征在于，传动装置(15、16、17)或驱动装置(20、21、22)设置有安全系统，所述安全系统包括安全离合器、剪切销，用于保护所述系统免于过载。

5.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述传动装置(15、16、17)各自是带轮或齿轮。

6.一种包括支撑框架和根据前述权利要求中的任一项所述的驱动系统的组件，其特征在于，所述驱动系统被支撑在支撑框架(1)上。

7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，所述驱动系统是多个驱动系统。

8.根据权利要求6或7所述的组件，其特征在于，所述支撑框架牢固地连接到地面。

9.根据权利要求6或7所述的组件，其特征在于，所述支撑框架(1)相对于地面可旋转或可移位地布置。

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